Biografía del Átomo parte 1 - desarrollando del concepto del átomo hasta tiempos de Dalton

Si tomamos una hoja de papel de aluminio y la dividimos en mitades muchas veces, ¿podríamos dividirla indefinidamente en trozos más y más pequeños? ¿Seguirían siendo aluminio eses trozos? Hace unos 2500 años los filósofos de la antigua Grecia ya pensaban en esto, y Leucipo de Mileto supuso que después de muchas divisiones se llegaría a tener una partícula tan pequeña que no se podría dividir más veces, a partir de estas ideas fue su discípulo, Demócrito de Abdera quien llamó átomos a estas partículas indivisibles, nacía así el atomismo. Sin embargo, la idea de que la materia está hecha de unidades discretas es más antigua y surge en muchas culturas aparte de la antigua Grecia, también en Roma con Lucrecio, en la India la doctrina Jainista con ideas como las Ajivika y también doctrinas hinduistas ortodoxas como la Niaaia y la Vaisheshika. No obstante, estas ideas estuvieron fundadas en razonamientos filosóficos y teológicos más que en la evidencia y la experimentación, razón por la cual no convencían a todos y de esta forma el atomismo era una entre varias teorías sobre la naturaleza de materia. No fue hasta el siglo XIX cuando los científicos abrazaron y refinaron la idea, ya que la a través de la relativamente nueva ciencia de la química se produjeron descubrimientos que podían explicarse de manera concreta utilizando el concepto del átomo. Fue con el trabajo del científico británico John Dalton hacia 1803 que expandió las ideas expuestas en la Ley de conservación de la masa, formulada por el científico ruso Mijaíl Lomonósov inicialmente y luego corroboradas por el químico francés Antoine Lavoisier, la cual declara que la masa total permanece constante tras una reacción química, y las ideas contenidas en la Ley de las proporciones constantes. Desarrollada por el químico y farmacéutico francés Joseph Louis Prouste. Las ideas de Dalton sobre el átomo, fueron aceptadas durante casi un siglo; sin embargo, con el tiempo se fueron descubriendo fenómenos que demostraban que el átomo no era indivisible y se descubrió que los átomos podían dividirse, de manera que se desarrolló el concepto de «partículas elementales» para describir estas partes "indivisibles", aunque no indestructibles, de un átomo. Paralelamente el desarrollo de una teoría cuántica revolucionó la física de comienzos del siglo XX, cuando Max Planck y Albert Einstein postularon que se emite o absorbe una leve cantidad de energía en cantidades fijas llamadas cuantos. Hacia 1913, el físico danés Niels Bohr incorporó esta idea a su modelo atómico, en el cual los electrones orbitaban alrededor del núcleo en órbitas circulares determinadas y siendo proporcionales las distancias del núcleo a los respectivos niveles de energía. Hacia la primera década del 1900, se demostró experimentalmente que los electrones, eran partículas que formaban parte de la estructura atómica. Además de que se podía de manera experimental aproximar una estimación del número de electrones en cada átomo. Debido a la neutralidad de los átomos, a partir de estos datos se dedujo que un átomo neutro contiene una cantidad tanto de cargas negativas como de cargas positivas. Estos resultados condujeron a la comunidad científica de la época a la elaboración de modelos que describan la distribución de cargas dentro del átomo. Inicialmente, Joseph John Thomson en 1904 propuso un modelo donde los electrones estaban colocados dentro de una distribución homogénea de carga positiva que ocupaba todo el volumen atómico. En 1911, a partir de experimentos de dispersión de partículas alfa por átomos, Ernest Rutherford probó que el modelo de Thomson era inadecuado y dedujo que la carga positiva constituyente de cada átomo debía estar localizada en una pequeña región colocada en el centro del volumen total atómico. Posteriormente y basándose en sus experimentos, Rutherford elabora su modelo atómico suponiendo que toda su carga positiva está concentrada en una región muy pequeña en el centro del átomo, llamada núcleo, y los electrones giraban a su alrededor gobernados por las leyes de la física clásica. Sin embargo el modelo de Rutherford tenía una deficiencia, la inestabilidad que presentaba su descripción atómica, por lo que en 1913, Niels Bohr enuncia su teoría de la estructura atómica cuantizada. A partir de esta teoría basada en postulados de naturaleza cuántica, Bohr logra reproducir resultados sorprendentes tales como la estabilidad atómica, la emisión y/o absorción de radiación en forma cuantificada, estados estables atómicos discretos, entre otros. El modelo atómico actual presenta una gran complejidad matemática. Fue un modelo desarrollado sobre todo por Werner Heisenberg y Erwin Schrödinger basado en el principio de incertidumbre. En este modelo atómico cuántico los átomos no están en órbitas estables sino en orbitales definidos por una probabilidad estadística. La importancia de esta teoría no puede ser exagerada, para muchos científicos la teoría atómica es la teoría más importante en la historia de la ciencia, esto por la gran cantidad de aplicaciones en diversos campos que se han derivado de ella. Hoy nuestra máquina del tiempo, nos lleva a la primera parte de un viaje a través de la historia de la humanidad donde daremos seguimiento a la pequeña “historia” del átomo, la cual se convierte en un ejemplo magnífico del método científico, donde se idean modelos de como se cree que es la realidad, modelos que resultan válidos si explican hechos conocidos y previenen otros desconocidos, pero que dejan de ser válidos cuando nuevos resultados experimentales no concuerdan, esto es lo que ha ocurrido con la idea de átomo y probablemente esta historia continuará. Música del capítulo John Williams - Star Wars, Episode IV "A New Hope": Main Theme Daniel Caine Orchestra - Airwolf (mainTheme TV Series) Roxette - Bit Universe – Listen to your heart Vox Dei - Génesis